基于STC89C52單片機的LED調光系統電路設計

LED的排列方式及LED 光源的規范決定著(zhù)基本的驅動(dòng)器要求。

LED驅動(dòng)器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過(guò)LED的電流，而無(wú)論輸入及輸出電壓如何變化。最常用的是采用變壓器來(lái)進(jìn)行電氣隔離。下文論述了LED照明設計需要考慮的調光因素。

正是因為調光的要求所以驅動(dòng)LED 面臨著(zhù)不少挑戰，如正向電壓會(huì )隨著(zhù)溫度、電流的變化而變化，而不同個(gè)體、不同批次、不同供應商的LED 正向電壓也會(huì )有差異；另外，LED 的“色點(diǎn)”也會(huì )隨著(zhù)電流及溫度的變化而漂移。

下文 LED采用多個(gè)串聯(lián)的方式，供電電源為12V電，所以使用了一級升壓電路。

系統組成

LED調光系統組成框圖如圖1.1所示。

圖1 LED調光系統組成框圖

單元硬件電路的設計

1、基于MAX1771的升壓(Boost)電路

MAX1771是美信公司的電源管理芯片，可以做為升壓電路使用，電路結構為Boost電路，如下圖2.1所示。當電壓輸入電壓的范圍是5-12V，輸出根據 的調節范圍是24-36V。引腳1輸出PWM來(lái)控制場(chǎng)效應管IRF3205的導通與截止。 引腳3是電壓反饋端，內置1.25V的穩壓源。當輸入到3腳的電壓高于或低于1.25V時(shí)，芯片會(huì )自動(dòng)調節PWM占空比的減小或增大，以得到穩定的輸出。

圖2.1 基于MAX1771的Boost電路原理圖

2、LED驅動(dòng)電路的設計

LED驅動(dòng)電路原理圖如圖2.2所示。由于Buck電路的驅動(dòng)比較復雜，故使用如下的電路， 使在場(chǎng)效應管關(guān)斷后讓LED的負極電壓升高，使得LED關(guān)閉。當場(chǎng)效應管導通時(shí)，LED的負極電壓被拉低，使得LED發(fā)光。PWM調節方式使得驅動(dòng)電路更簡(jiǎn)單，降低了制造成本，并可以獲得較精確的亮度步進(jìn)調節。

圖2.2 LED驅動(dòng)電路原理圖

軟件設計

采用STC89C52單片機輸出頻次為230Hz的PWM來(lái)驅動(dòng)場(chǎng)效應管IRF3205的開(kāi)斷，其中用獨立鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現PWM占空比1%-99%連續可調，步進(jìn)值為 1%。同時(shí)使用液晶YJDC-1對LED的亮度即PWM的占空比進(jìn)行顯示，形成了良好的人機界面。軟件流程圖如圖3.1所示。

圖3.1 軟件流程圖

電路原理圖及印制板圖